仙鹤草中鞣质降低烟草中尼古丁质量浓度研究

仙鹤草中鞣质降低烟草中尼古丁质量浓度研究
于莉;金哲雄;蒋玉清
【摘要】对仙鹤草中鞣质成分在减少烟丝和烟气中尼古丁的作用进行研究.采用HPLC法测定两种不同方法处理的烟草制品中尼古丁质量浓度的变化情况.仙鹤草总鞣质、乙酸乙酯萃取物和正丁醇萃取物对烟丝中尼古丁的最大清除率分别为17.24%、26.44%和20.21%.对烟气中尼古丁的最大清除率为57.1%、69.7%和62.8%.仙鹤草鞣质成分具有降低烟草中尼古丁的作用.
【期刊名称】《哈尔滨商业大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2010(026)001
【总页数】4页(P13-16)
【关键词】仙鹤草;鞣质;尼古丁
【作者】于莉;金哲雄;蒋玉清
【作者单位】哈尔滨商业大学,药学院,150076;哈尔滨商业大学,药学院,150076;哈尔滨商业大学,药学院,150076
【正文语种】中文
【中图分类】R285
仙鹤草[1]为常用中药,来源于蔷薇科植物龙牙草(Agrimonia pilosa Ledeb.)的干燥地上部分,主产于浙江、江苏、湖北,全国大部分地区亦产.主要用于咯血,吐血,崩漏下血,疟疾,血痢,脱力劳伤,痈肿疮毒,阴痒带下.
尼古丁是烟草中最主要的生物碱,占全部烟草生物碱的95%以上,也是吸烟成瘾的决定性因素,长期吸烟会对人体产生很大的毒副作用[2].生产低毒香烟,降低烟草对人类的危害已成为烟草业中的主流趋势.“绿色烟草”正在成为中国烟草新的高地,新的起点.鞣质分子结构中含有大量的酚羟基,可以与多种生物碱发生分子复合反应,因此鞣质成分对烟草中的尼古丁具有一定的清除作用[3].
1 实验材料
1.1 药材与试剂
仙鹤草采于哈尔滨市郊帽儿山,经哈尔滨商业大学金哲雄教授鉴定为蔷薇科植物龙牙草Agrimonia pilosa Ledeb的干燥地上部分;市售烟丝;丙酮、甲醇、磷酸、磷酸二氢钾、双蒸水、乙醇等,以上试剂均为分析纯;过滤嘴若干,其成分为醋酸纤维素丝;尼古丁标准品.
1.2 实验仪器
HPLC(Agilent Technologies 1200 Series);中草药粉碎机(天津市泰斯特仪器有限公司);KQ5200DB型数控超声波清洗器(昆明市超声仪器有限公司);循环水真空泵SHB-95(郑州杜甫仪器厂);旋转蒸发仪N-1000(上海爱郎仪器有限公司);PHS-3C 精密数显酸度计(上海伟业仪器厂);电热恒温真空干燥箱;ES-C300S电子天平等.
2 仙鹤草中鞣质降低烟丝中尼古丁质量浓度的研究
2.1 色谱条件
色谱柱:美国迪马公司C18柱(4.6 mm×200 nm,5μm);检测波长:262 nm;柱温:室温;流速:1.0m L/min;流动相:甲醇∶0.02 mol/L磷酸二氢钾缓冲溶液(用磷酸调至pH=3)=95∶5.
2.2 样品处理
仙鹤草药品处理[4]:称取仙鹤草的干燥粗粉,用12倍量70%丙酮溶剂,浸泡24
h,100 kHz条件下超声提取60min,抽滤,减压回收丙酮后,用氯仿萃取,除去叶绿素
等杂质成分,其水层再分别用乙酸乙酯、正丁醇萃取,40℃减压浓缩,干燥至恒重.得
到仙鹤草总鞣质、乙酸乙酯萃取物、正丁醇萃取物.上述粉末均取0.1 g,分别置于100 mL容量瓶中,加入30%甲醇溶解至刻度,备用.
烟草制品的处理:准确称取烟丝粉末0.500 g24份,分别置于50 mL的锥形瓶中,分
别向其中加入制好的仙鹤草总鞣质0、2、4、6、8、10、12、14 m L,乙酸乙酯萃取物0、2、4、6、8、10、12、14 mL,正丁醇萃取物0、2、4、6、8、10、12、14mL.然后用30%甲醇补充至15mL,超声提取60m in.过滤,滤液用甲醇定容至
25mL,4℃保存,备用.
2.3 实验方法
采用HPLC对上述处理好的24份样品溶液进行测定,每次进样量为4μL每份重复
进样3次,测定其峰面积值,取平均值.然后根据标准曲线法计算其尼古丁的质量浓度及其减少的百分比.
2.4 实验结果
加入不同质量浓度总鞣质后样品中尼古丁质量浓度结果见表1,图1.
表1 加入不同质量浓度总鞣质后样品中尼古丁含量及清除率总鞣质用量/m L峰面积平均值/mAU尼古丁质量浓度/(μg◦mL-1)清除率/%0 2 408.6 1.794 0.00 2 2 329.8 1.736 3.26 4 2 276.9 1.696 5.45 6 2 118.2 1.578 12.02 8 2 038.3 1.519 15.33 10 1 992.1 1.485 17.24 12 1 997.2 1.489 17.03 14 2 008.1 1.497 16.76 加入不同质量浓度乙酸乙酯萃取物后样品中尼古丁质量浓度结果见表2,图2.
表2 加入不同质量浓度乙酸乙酯萃取物后样品中尼古丁质量浓度及清除率乙酸乙
酯萃取物量/m L峰面积平均值/mAU尼古丁质量浓度/(μg◦mL-1)清除率/%0 2 406.2 1.792 0.00 2 2 279.5 1.698 5.23 4 2 195.3 1.636 8.72 6 2 006.7 1.496 16.54 8 1 939.1 1.445 19.34 10 1 859.0 1.386 22.66 12 1 767.9 1.318 26.44 14 1 775.7 1.324 26.10
加入不同质量浓度正丁醇萃取物后样品中尼古丁质量浓度结果见表3、图3.
表3 加入不同质量浓度正丁醇萃取物后样品中尼古丁含量及清除率正丁醇萃取物量/m L峰面积平均值/mAU尼古丁质量浓度/(μg◦mL-1)清除率/%0 2 403.9
1.791 0.00 2 2 29
2.0 1.708 4.66 4 2 228.8 1.661 7.28 6 2 05
3.3 1.530 1
4.56 8
2 011.1 1.499 16.31 10 1 917.0 1.429 20.21 12 1 922.9 1.43
3 19.97 1
4 1 934.7 1.42 19.48
3 仙鹤草中鞣质降低烟气中尼古丁质量浓度的研究
3.1 鞣质添加滤嘴的制备
3.1.1 烟卷的制备
精确称取仙鹤草中经过不同溶剂萃取的鞣质处理的烟丝和未处理的烟丝各0.5 g,分别用特制卷烟纸和过滤嘴制成滤嘴烟卷.同时,另精密称取未经鞣质处理的烟丝0.5 g若干份,用特质卷烟纸制成无滤嘴烟卷,做对照试验.将制得的烟卷20℃恒温干燥24 h,备用.
3.1.2 鞣质滤嘴的制备
浸润溶剂的选择所选浸润溶剂应符合下列条件:1)能很好的溶解鞣质成分且不影响鞣质的稳定性;2)不与醋酸纤维滤嘴发生反应;3)对人体没有毒性.基于以上原因,采用40%乙醇为浸润溶剂.
浸润溶液的配置称取仙鹤草的干燥粗粉,用12倍量70%丙酮溶剂,浸泡24 h,100 kHz条件下超声提取60min,抽滤,减压回收丙酮后,用氯仿萃取,除去叶绿素等杂质成分,其水层再分别用乙酸乙酯、正丁醇萃取,40℃减压浓缩,干燥至恒重.得到仙鹤草总鞣质、乙酸乙酯萃取物、正丁醇萃取物.将上述所得的仙鹤草总鞣质、乙酸乙
酯萃取物、正丁醇萃取物粉末,分别用40%乙醇配制成0、10、20、30、40、50、60mg/mL七个质量浓度的溶液.
鞣质滤嘴的制备取制备好的滤嘴烟卷,每8支为一组,将滤嘴端分别插入仙鹤草总鞣质、乙酸乙酯萃取物、正丁醇萃取物不同溶液乙醇浸润溶液中,5 s后取出,20℃恒
温干燥12 h,备用.
3.2 实验方法
3.2.1 吸烟装置的制备
选取合适的导管,其一端连接烟卷滤嘴,另一端连接一个大注射器,注射器插入盛有
0.05mol/mL的HCl溶液捕捉液,此装置为简易吸烟装置.
3.2.2 样品制备
将制备好的的无滤嘴香烟和经鞣质处理过的滤嘴香烟分别放在简易吸烟机上,并点燃,按照国际吸烟标准进行测试,每分钟1次,每次2 s,将烟卷燃至距离滤嘴端1 cm
处时,熄灭.每份捕捉液收集8支烟.然后,将捕捉液过滤并转移至25 mL容量瓶中,定容至刻度,备用.
3.2.3 质量浓度测定
采用HPLC分别对样品溶液进行测定,每次进样量20μL,测定其峰面积值,然后用标
准曲线法计算尼古丁质量浓度.因醋酸纤维素滤嘴对尼古丁有截留作用,所以采用无
滤嘴烟卷中尼古丁质量浓度为对照,计算其他样品尼古丁质量浓度减少百分比.
3.2.4 实验结果
仙鹤草总鞣质滤嘴对未处理的烟丝Ⅰ和经过仙鹤草总鞣质处理的烟丝Ⅱ制成的烟卷,烟气样品中尼古丁质量浓度影响结果见表4.
表4 仙鹤草鞣质对两种样品烟气中尼古丁质量浓度影响仙鹤草总鞣质滤嘴浸液质
量浓度/(mg◦m L-1)峰面积Ⅰ/mAU质量浓度Ⅰ/(μg◦m L-1)清除率Ⅰ/%峰面积
Ⅱ/mAU质量浓度Ⅱ/(μg◦m L-1)清除率Ⅱ/%无滤嘴对照组2 864.8 2.133 0.0 2
864.8 2.133 0.0 0 1 986.1 1.480 30.6 1 986.1 1.480 30.6 10 1 839.2 1.369 35.8 1 781.9 1.327 37.8 20 1 170.4 1.318 38.2 1 707.4 1.271 40.4 30 1 587.1 1.182 44.6 1 484.0 1.105 48.2 40 1 481.1 1.103 48.3 1 323.5 0.985 53.8 50 1 458.2 1.086 49.1 1 280.6 0.953 55.3 60 1 409.5 1.049 50.8 1 229.0 0.915 57.1
乙酸乙酯萃取物滤嘴对未处理的烟丝Ⅲ,和经过乙酸乙酯萃取物处理的烟丝Ⅳ制成的烟卷,烟气样品中尼古丁质量浓度影响结果见表5.
表5 乙酸乙酯萃取物对两种样品烟气中尼古丁质量浓度影响乙酸乙酯萃取物滤嘴浸液质量浓度/(mg◦mL-1)峰面积Ⅲ/mA U质量浓度Ⅲ/(μg◦m L-1)清除率Ⅲ/%峰面积Ⅳ/mAU质量浓度Ⅳ/(μg◦m L-1)清除率Ⅳ/%无滤嘴对照组2 864.8 2.133
0.0 2 864.8 2.133 0.0 0 1 986.1 1.480 30.6 1 986.1 1.480 30.6 10 1 799.1
1.341 37.2 1 730.3 1.288 39.6 20 1 675.9 1.248 41.5 1 469.6 1.094 48.7 30 1 51
2.8 1.126 47.2 1 197.5 0.892 58.2 40 1 320.7 0.983 5
3.9 925.3 0.689 67.7 50 1 266.2 0.943 55.8 899.5 0.670 68.6 60 1 251.9 0.932 56.3 868.0 0.646 69.7
正丁醇萃取物滤嘴对未处理的烟丝Ⅴ,和经过乙酸乙酯萃取物处理的烟丝Ⅵ制成的烟卷,烟气样品中尼古丁质量浓度影响结果见表6.
表6 正丁醇萃取物对两种样品烟气中尼古丁质量浓度影响正丁醇萃取物滤嘴浸液质量浓度/(mg◦mL-1)峰面积Ⅴ/mAU质量浓度Ⅴ/(μg◦m L-1)清除率Ⅴ/%峰面积Ⅵ/mAU质量浓度Ⅵ/(μg◦m L-1)清除率Ⅵ/%无滤嘴对照组2 864.8 2.133 0.0 2 864.8 2.133 0.0 0 1 986.1 1.480 30.6 1 986.1 1.480 30.6 10 1 827.7 1.361 36.2 1 767.6 1.316 38.3 20 1 687.4 1.256 41.1 1 569.9 1.169 45.2 30 1 569.6 1.169 45.2 1 349.3 1.005 52.9 40 1 406.6 10.47 50.9 1 137.3 0.847 60.3 50 1 343.6 1.001 53.1 1 117.3 0.832 61.0 60 1 303.5 0.971 54.5 1 065.7 0.793
62.8
4 结语
仙鹤草总鞣质、乙酸乙酯萃取物和正丁醇萃取物对烟丝中尼古丁的最大清除率分别为17.24%、26.44%和20.21%.
仙鹤草总鞣质、乙酸乙酯萃取物和正丁醇萃取物对烟气中尼古丁的最大清除率为57.1%、69.1%和62.8%.
综上所述,仙鹤草鞣质成分具有降低烟草中尼古丁的作用,可为低毒香烟的研制提供一定的理论依据.
仙鹤草原药材易得,价格低廉,实验过程操作简单,可推广于工业化生产,具有广泛的经济效益和社会效益.
参考文献:
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